فولادهای ابزار دسته‌‌ای از فولادهای کربنی و آلیاژی هستند و از ویژگیهای بارز این دسته از فلزات می‌توان به سختی، مقاومت در برابر ساییدگی، استحکام و مقاومت در برابر نرم شدن در دماهای بالا اشاره کرد. فولادهای ابزار شامل عناصری میشوند که در تشکیل کاربید مؤثر هستند. برخی از این عناصر عبارتند از: کروم، وانادیوم، مولیبدن و تنگستن.
فولاد ابزار SPK نیز نمونه‌ای از فولادهای ابزارند که توسط شرکت بوهلر (BOHLER) نامگذاری شده و برای مصارف گوناگون در نظر گرفته می‌شود. این فولاد ابزار دارای سه نوع مختلف شامل SPK NL، SPK و SPK R است. در آخرین بروزرسانی شرکت، نام فولاد ابزار SPK به K100 تغییر پیدا کرده است. فولادهای ابزار SPK NL و SPK R نیز به ترتیب با نام‌های جدید K110 و K107 شناخته میشوند. در این مطلب به بررسی فولاد SPK یا همان K100 و ویژگی‌ها و ابزار آن خواهیم پرداخت.
فولادهای ابزار کار سرد به سه دسته کلی تقسیم میشوند:
فولاد SPK در دسته فولادهای ابزار پرکربن- پرکروم قرار دارد و به همراه فولاد ابزار SPK R در دسته D3 جای گرفته است. ترکیب شیمیایی فولاد ابزار SPK بر اساس شرکت بوهلر شامل مقادیر موجود در جدول زیر است:
| کربن | سیلیسیم | منگنز | کروم |
| 2% | 0.25% | 0.35% | 11.5% |
با این حال، استانداردهای دیگری نیز در ترکیب شیمیایی این نوع فولاد ابزار در نظر گرفته میشوند! برای مثال، براساس استاندارد DIN، ترکیب شیمایی SPK برابر است با:
| کربن | سیلیسیم | منگنز | فسفر | گوگرد | کروم |
| 1.9-2.2% | 0.2 تا 0.6% | 0.2 تا 0.6% | کمتر از 0.03% | کمتر از 0.03% | 11 تا 13% |
همان‌طور که گفته شد فولاد ابزار SPK در دسته D3 فولاد ابزار قرار دارد. برای رسیدن به حداکثر خصوصیات در فولاد ابزار D3، این دسته باید فرآیندهای سخت شدگی و بازپخت را پشت سر بگذارند و پس از عملیات سخت کننده برای رسیدن به بهترین کیفیت و دقت، بهتر است از فشار داخلی فولاد ابزار کاسته شود.
برای کاهش فشار داخلی می‌توان فولاد ابزار را تا دمای 648 درجه سلسیوس حرارت داد و سپس به تدریج خنک کرد. در مرحله آنیل یا بازپخت فولاد ابزار D3، فولاد تا دمای 871 درجه سلسیوس حرارت می‌بیند. سپس، فولاد حرارت دیده به تدریج خنک خواهد شد؛ سرعت خنک شدن در این مرحله نباید بیش از 6 درجه سلسیوس در ساعت باشد.
این مرحله تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که رنگ فولاد ابزار به سیاه برسد. سپس، فولاد از محیط کنترل شده خارج و در هوای آزاد خنک می‌شود.فولادِ ابزاری که در دمای محیط خنک می‌شود، باید به سرعت تمپر شود. بدین منظور، قطعات در کوره تمپر قرار گرفته و دمای کوره تا میزان مورد نظر افزایش پیدا می‌کند.
مدت زمان مناسب برای تمپر هر اینچ ضخامت، یک ساعت در نظر گرفته می‌شود. آخرین مرحله، مرحله سخت شدن، باید با دقت کامل انجام شود زیرا فولاد ابزار تمپر شده در مقابل حرارت بسیار حساس بوده و در صورت کافی نبودن حرارت به حداکثر سختی خود نمی‌رسد!
قطعات مورد نظر باید مستقیماً در کوره‌ای قرار گیرند که از پیش تا دمای 954 درجه سلسیوس گرم شده است. این مرحله 20 تا 25 دقیقه زمان می‌برد و برای هر اینچ ضخامت نیز 5 دقیقه به مدت زمان باقی ماندن قطعه در کوره اضافه خواهد شد. سپس، فولاد ابزار مورد نظر در روغن فرونشانده می‌شود تا به حداکثر سختی خود برسد.
فولاد ابزار SPK کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. با این حال، مقاومت بسیار بالای SPK در برابر ساییدگی و سختی قابل توجه، این فولاد را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت تیغه‌های برشی، قالبهای مختلف شکل‌دهی و ریخته‌‌گری و همچنین قالب لوله، سنبه و غیره تبدیل کرده است.
علاوه بر این از فولاد ابزار SPK برای تولید حدیده، قیچی‌‌های مخصوص برش ورق‌های نازک، ابزارهای پردازش سنگ، چاقوهای مخصوص کاغذ و پلاستیک، ابزار خانگی، قالب پیانو، چرخ‌های آسیاب و به طور کلی، ابزار کار سرد استفاده می‌شود. دیگر کاربردها و ابزار ساخته شده با فولاد ابزار SPK یا K100 عبارتند از:
پانچ‌های مخصوص حدیدههای پرکاربرد و پیچیده که عموماً برای ساخت قطعات الکتریکی، قوطی‌های نگهدارنده، ساعت و اتصالات مورد استفاده قرار می‌گیرند. دندانه‌‌های اره، ابزار تراش و پیرایش برای حداکثر تولید، تیغه‌های برش با عملکرد بسیار بالا برای برش ورق‌هایی با ضخامت حداکثر 4 میلی‌متر و آچار تنظیم.
ابزار برش زدن و برش مخصوص پشم فولاد؛ ابزارهای بادوام چوب کاری.
حدیدههای نورد، حدیدههای مخصوص لبه دادن و روکوبی، پانچ‌‌ها و حدیدههای مخصوص تولید مهره؛ ابزارهای پرس، کاسگری یا عمیق کشی و استخراج سرد آلیاژها و فولاد سبک؛ سنبه‌‌های مخصوص تولید قالبهای پلاستیکی؛ ابزار پیچیدن؛ سنبه‌ها و حدیدههای مخصوص تولید لوله، چکش و حدیدههای تولید سوزن.
ابزار پرس برای پردازش مواد اولیه سرامیکی با مقاومت بسیار اندک در برابر ساییدگی، ورق پوششی برای صنایع آجر سازی و ساخت مواد نسوز، ابزارهای پرس برای صنعت داروسازی، میله راهنما دستگاه‌‌های تراش اتوماتیک، میله راهنما در ماشین‌‌های سنگ‌زنی بدون مرکز، نازل سند بلاست و ابزارهای مختص صنعت پودر فلز.
جمع بندی
فولاد SPK نوعی فولاد ابزار است که با نام جدید K100 شناخته می‌شود. این نوع فولاد در دسته D3 فولادهای ابزار قرار گرفته و ترکیب شیمیایی آن شامل کربن، کروم، سیلیسیوم و منگنز است. با این حال، عناصر دیگری چون گوگرد و فسفر نیز در آن مشاهده می‌شود. از ویژگیهای اصلی فولاد SPK می‌توان به مقاومت در برابر ساییدگی و سختی قابل توجه اشاره کرد. از این رو، این نوع فولاد برای ساخت ابزار آلات پر مصرفی مناسب هستند که احتمال سایش در آنها بیشتر است (برای مثال، دندانه‌‌های اره یا دستگاه‌‌های برش).